一种基于类的Java多线程程序数据竞争静态检测算法

多线程并发程序的广泛使用引发了更多的数据竞争问题,竞争检测对于提高软件质量具有重要意义。将竞争静态检测和静态切片分析结合起来,提出了一种基于类的Java数据竞争静态检测算法,该算法利用函数调用层次获得函数调用链,对类域进行分析,找出可能数据竞争,通过静态切片缩小程序分析范围,并结合数据竞争的必要条件,去掉不可能数据竞争。实例表明,该算法可用于指导修复程序中的竞争缺陷。     

多核处理器并行程序的确定性重放研究

多核处理器并行程序的确定性重放是实现并行程序调试的有效手段,对并行编程有重要意义。但由于多核架构下存在共享访存不同步问题,并行程序确定性重放的研究依然面临多方面的挑战,给并行程序的调试带来很大困难,严重影响了多核架构下并行程序的普及和发展。分析了多核处理器造成并行程序确定性重放难以实现的关键因素,总结了确定性重放的评价指标,综述了近年来学术界对并行程序确定性重放的研究。根据总结的评价指标,从纯软件方式和硬件支持方式对目前的确定性重放方法进行了分析与对比,并在此基础上对多核架构下并行程序的确定性重放未来的研究趋势和应用前景进行了展望。     

一种BPEL流程数据竞争检测方法

对使用业务流程执行语言(BPEL)组织流程中存在的数据竞争问题进行了研究,根据BPEL特性提出了一个静态分析和动态监控相结合的有效检测方法.实验结果表明,该方法能够准确检测出流程中存在的数据竞争,提高了流程的可靠性.     

高精度的大规模程序数据竞争检测方法

随着技术的不断发展,软件系统的非确定性(uncertainty)不断增强,数据竞争是并发系统这一类典型的非确定性软件系统中常见的缺陷.尽管数据竞争静态检测近年来取得了巨大进展,但其面临的重要问题仍然存在.先前的静态技术要么以分析精度为代价达到高扩展性,要么由于高精度分析而导致可扩展性问题.提出一种解决上述矛盾的分段分析...     

并行程序的流程图分析法*

本文给出一种对Ada并行程序的流程图分析法．该方法不仅给出在并行程序中,并发多任务之间相互通信的一种可视化的表示,同时可检查出并行程序中存在的死锁,并能启发如何消除死锁．并行流程图在检查死锁的方便性、消除死锁的启发性、实际应用的可行性和对并行算法思想的描述性等方面明显优于已知的Petri网分析法。     

基于启发式的静态中断数据竞争检测方法

提出一种面向中断驱动型嵌入式软件的启发式静态数据竞争检测方法,并开发了原型工具H-RaceChecker.给定软件的源代码或目标程序,H-RaceChecker能够自动推断中断优先级状态、中断使能状态和内存访问状态等信息,在此基础上识别出每个程序点处可能的数据竞争,进而通过启发式精化策略对原始分析结果进行危险程度排序,提高人工确认结果的效率.实验验证了该方法的有效性.     

听懂电力线语言X10技术解读

清晨，轻按床头的遥控器，窗帘伴随第一缕阳光缓缓开启。中午，高朋满座．按下遥控器上的一个按钮，房间四周垂下黑色遮光帘幕，面前的投影幕缓缓降下，阳光明媚的客厅迅速变成了一个专业的家庭影院………当我们还在为电影里出现的那些超级自动化住宅控制系统唏嘘不已的时候，殊不知这种智能产的生活。[编者按]     

并行程序设计语言中局部性机制的研究

大规模并行应用程序的性能优化和并行化的关键瓶颈之一在于多核CPU中越来越深和越来越复杂的存储层次.文中系统地分析和总结了当前主要多核CPU和并行程序设计语言中的局部性设计方法,提出了两种局部性,即横向局部性和纵向局部性,从这两种局部性的视角深入分析了当前的主要并行程序设计语言的局部性设计机制,进一步总结对比了其优缺点,...     

并发程序中数据竞争检测方法

针对数据竞争检测过程中的误报和漏报问题,提出一种静态数据竞争检测方法。首先,使用控制流分析自动构造线程内和线程间函数调用图;然后,收集线程内变量访问事件信息,定义竞争产生条件并分析检测出所有可能的竞争;其次,为了提高检测的准确率,进行别名变量和别名锁的分析降低漏报和误报;最后,通过控制流分析来抽象访问事件之间的时序关系,并结合程序切片技术对访问事件的发生序关系进行判断,以此避免因忽略线程交互带来的误报。依据该方法,使用Java语言在Soot软件分析框架下实现了一个数据竞争检测工具。在实验中,对JGF和IBM Contest基准测试套件中的raytracer和airline等程序进行数据竞争检测,并与目前已有的数据竞争检测算法和工具(HB算法和RVPredict)进行对比。实验结果表明,与HB算法和RVPredict工具相比,该方法检测到的数据竞争总数分别增加了81%和16%,数据竞争检测的准确率分别提升了约14%和19%,有效地避免了数据竞争检测中的漏报和误报现象。     

基于线程调度顺序控制的多线程程序测试

随着多核技术越来越普及,多线程程序的编程也越来越流行。但是多线程程序的正确性问题已经严重影响软件可靠性,且现有的测试技术不能很好地满足多线程程序的需求。本文重点研究多线程程序中最常见的一种bug,即数据竞争,提出一种基于线程调度顺序控制的测试方法。该方法混合静态方法和动态方法,能够有效地找到多线程程序中存在的数据竞争,且能够区分出哪些数据竞争是有害的,需要程序员优先修复。实验结果显示,对于数据竞争的触发概率,本文的方法使其平均从0.53%提高到79.2%,且本文所引入的运行时开销平均只有80%,与相关方法所引入370%的开销相比更优。     

并行程序概念设计方法的研究

并行程序概念设计方法是将数据并行高层建模语言研究、并行识别方法、并行程序自动构造和人机交互界面技术集成在一起的并行程序设计的一种新方法,能简化并行程序设计,有效缩短并行程序开发周期,提高并行计算效率。文中就上述4个方面的主要技术作了简要介绍,给出了并行程序概念设计系统(PPCDS)的基本框架和计算实例。     

静态检测中断驱动程序的数据竞争

直接运行于微控制器上的中断驱动程序中可能存在一种重要的程序错误:数据竞争.然而当前主流的数据竞争静态检测技术因其服务于多线程模型程序而不适用.设计简明、易用的中断特征描述语言可以使得竞争检测具有平台无关性;同时,提出了一个流敏感的、上下文敏感的、考虑中断驱动程序原子性、易变性和部分随机性的数据竞争检测算法.该算法具有高效、精确的特点.实验表明,其检测时间与代码规模基本呈线性关系,分析17850行代码仅用时3.6s;同时,相比于基于锁集技术的典型数据竞争检测方法,其准确率平均是后者的2.13倍.     

高可扩展性的MHP 分析算法

并行发生(may happen in parallel,简称MHP)分析计算并行程序中哪些语句可以并行执行,它是并行分析技术的重要组成部分.提出一种针对Java 程序的新颖的MHP分析算法.与已有算法相比,新算法抛弃了“子线程只会被父线程等待同步”的假设,以非耦合的方式分别处理start 同步和join 同步;新算法的处理逻辑虽然更加简单,但却更加完备;在计算控制信息时,新算法不必像已有算法那样通过内联构造全局的控制流图,显著地提高了算法的扩展性.新的MHP 算法被用来过滤静态数据竞争检测中虚假的数据竞争.在14 个Java 测试程序上的实验结果表明,新的MHP 算法计算控制信息的开销远远小于已有算法.     

多线程程序数据竞争的静态检测

多线程并发程序的广泛使用带来了更多的数据竞争错误.传统的数据竞争静态检测由于对并发语义和别名信息的保守分析会导致很多假错误.因此,提出了一个精确有效的静态检测框架：分析应用了精确的别名分析并静态模拟了访问事件发生序;为提高分析效率,检测算法提出了一个以对象为中心,结合Escape分析缩小检测范围的检测算法并配合设计了压缩的别名等价类表示.检测框架在一个静态Java编译器JTool上做了实现,对于测试程序取得了很好的分析结果.